KR101632162B1 - 제1 서비스 도메인에 어태치된 이동국의 서비스들을 제2 서비스 도메인의 홈 에이전트에서 앵커링하는 방법 - Google Patents

제1 서비스 도메인에 어태치된 이동국의 서비스들을 제2 서비스 도메인의 홈 에이전트에서 앵커링하는 방법 Download PDF

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Abstract

제1 노드는 제1 서비스 도메인의 제1 무선 액세스 네트워크에 어태치된 이동국에 대한 세션의 설정을 허용하도록 이동국에 연관된 정보를 수신한다. 수신된 정보에 응답하여, 제1 노드는 제1 서비스 도메인과는 상이한 유형인 제2 서비스 도메인의 홈 에이전트에 메시징을 보낸다. 제1 노드는 제2 서비스 도메인에서 이동국에 할당된 IP 어드레스를 홈 에이전트로부터 수신하고, 여기서 IP 어드레스는 메시징에 응답하여 할당되고, 이동국에 제공된 서비스들은 제2 서비스 도메인에서 앵커링된다.

Description

제1 서비스 도메인에 어태치된 이동국의 서비스들을 제2 서비스 도메인의 홈 에이전트에서 앵커링하는 방법{ANCHORING SERVICES OF A MOBILE STATION ATTACHED TO A FIRST SERVICE DOMAIN AT A HOME AGENT IN A SECOND SERVICE DOMAIN}
이동국들이 다른 이동국들과 또는 유선 네트워크에 결합된 유선 단말들과 통신을 수행하게 하도록 다양한 무선 액세스 기술들이 제안되고 구현되었다. 무선 액세스 기술들의 예들은 3GPP(Third Generation Partnership Project)에 의해 정의된 GSM(Global System for Mobile communications) 및 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 기술, 및 3GPP2에 의해 정의된 CDMA 2000(Code Division Multiple Access 2000) 기술을 포함한다.
스펙트럼의 효율성의 개선, 서비스들의 개선, 비용의 감소 등을 위한 무선 액세스 기술들의 계속되는 진화의 일부로서, 새로운 표준들이 제안되었다. 그러한 새로운 표준 중 하나가 UMTS 무선 네트워크를 향상시키기를 추구하는, 3GPP로부터의 LTE(Long Term Evolution) 표준이다.
이중-모드 이동국들은 (CDMA 2000에 의해 정의된) 기존의 HRPD(High Rate Packet Data) 무선 액세스 네트워크 또는 E-UTRAN(3GPP에 의해 정의된, Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)과 같은 상이한 유형들의 무선 액세스 네트워크를 사용하여 액세스를 수행할 수 있다. E-UTRAN 무선 액세스 네트워크는 LTE에 의해 제공되는 것과 같은, 4G(4세대) 무선 서비스들의 액세스를 허용한다.
서비스 운영자들이 기존 무선 액세스 네트워크로부터 4G 네트워크로 진화함에 따라, 상기 서비스 운영자들은 통상적으로 양 유형의 네트워크에서 가입자 액세스를 지원해야 한다. 예를 들어, (이중 모드 이동국과 같은) 이동국이 E-UTRAN 무선 액세스 네트워크에 어태치할 때, 기존 네트워크에서 제공되는 서비스들은 이동국에 더 이상 사용가능하지 않을 수 있다.
일반적으로, 이동국이 상이한 서비스 도메인의 무선 액세스 네트워크에 어태치되었을 때도 이동국의 홈 네트워크에서의 서비스의 앵커링(anchoring)을 허용하는 기술 또는 메커니즘이 제공된다.
다른 또는 대안적인 특징들은 첨부한 상세한 설명으로부터, 도면으로부터, 청구범위로부터 명백해질 것이다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일부 바람직한 실시예들을 포함하는 상이한 네트워크들의 일부를 도시한다.
도 4는 예시적인 바람직한 실시예에 따른, 제1 서비스 도메인의 노드 및 제2 서비스 도메인의 홈 에이전트 노드의 컴포넌트들의 블록도이다.
다음의 설명에서, 수많은 세부사항들이 일부 실시예들의 이해를 제공하기 위해 나열되었다. 그러나, 이러한 세부 사항 없이도 다수의 실시예들이 실행될 수 있고 설명된 실시예들로부터 수많은 변형들 또는 치환들이 가능할 수도 있다는 것이 당업자들에 의해 이해될 것이다.
다양한 서비스들이 이동국의 홈 서비스 도메인에 의해 이동국에 제공될 수 있다. 상기 서비스들의 예들은 회계/빌링 서비스; 게임 서비스; 푸시-투-토크 서비스; 임시 회의 또는 메시징 서비스; 달력 서비스; 위치 기반 서비스(예를 들면, 가장 가까운 상점 또는 다른 위치 찾기); 현위치 서비스(예를 들면, 가입자의 움직임을 쫓는 서비스); 브로드캐스트 및 멀티캐스팅 서비스들(예를 들면, 인터넷 TV와 관한 것) 등을 포함한다.
따라서, 이동국이 이동국의 홈 서비스 도메인의 무선 액세스 네트워크에 어태치되었을 때, 상기 서비스들은 이동국에 제공될 수 있다. 일 예시적인 실시예에서, 이동국의 홈 서비스 도메인은 이동국에 의한 무선 액세스를 지원하는, 3GPP2에 의해 정의된 HRPD(High Rate Packet Data) 무선 액세스 네트워크를 포함한다. HRPD 무선 액세스 네트워크는 기존의 무선 액세스 네트워크로 간주된다. 이 예에서 홈 서비스 도메인은 3GPP2 CDMA 2000 표준과 같은, 더 오래된 표준에 따른 서비스들을 지원하는 기존의 서비스 도메인으로 간주된다. "서비스 도메인"은 이동국에 무선 액세스 및 다른 서비스들을 제공하는 하나 이상의 서비스 운영자들과 연관된 네트워크 노드의 구성을 가리킨다.
새로운 무선 기술들이 발전하고 있으며, 그 중 하나의 새로운 기술이 3GPP로부터의 LTE(Long Term Evolution)이다. LTE 네트워크는 이동국이 LTE 네트워크에 액세스하기 위한 무선 액세스 기술로 E-UTRAN을 사용한다. 이러한 예에서, LTE는 홈(또는 기존의) 서비스 도메인과는 상이한 유형인 제2 서비스 도메인을 정의한다.
상기에서 HRPD 및 LTE 표준을 참조로 하였지만, 다른 바람직한 실시예들에서 상이한 유형들의 서비스 도메인이 사용될 수 있다는 것을 알아야 한다.
E-UTRAN 무선 액세스 네트워크에 어태치된 이동국과 연관된 문제는 이동국이 LTE 서비스 도메인의 노드에서 앵커링되도록 할 수 있는 LTE 절차 및 프로토콜을 이동국이 따르려고 하는 것이다. 그러나, LTE 서비스 도메인에서 이동국을 앵커링하는 것은 이동국이 더 이상 홈 서비스 도메인에 의해 제공되는 다양한 서비스들에 액세스하지 못할 수도 있다는 것을 의미한다.
일부 실시예들에 따라, 전술한 문제를 다루도록, 이동국이 (상이한 서비스 도메인에서) E-UTRAN 무선 액세스 네트워크에 어태치되었더라도, 이동국의 홈 서비스 도메인의 노드에서 이동국의 세션을 앵커링하는 메커니즘이 제공된다. 홈 서비스 도메인의 노드에서 이동국을 앵커링함으로써, 홈 서비스 도메인의 서비스들은 이동국이 상이한 서비스 도메인에 위치하더라도 이동국에 이용가능할 수 있다.
일부 실시예들에서, 이동국의 세션이 앵커링되는 홈 서비스 도메인의 노드는 프록시 모바일 IPv4(Internet Protocol version 4) 또는 프록시 모바일 IPv6(Internet Protocol version 6)에 의해 정의되는 홈 에이전트이다. 프록시 모바일 IPv6는 2008년 8월 자, "Proxy Mobile IPv6"로 표제된, RFC(Request for Comments) 5213에 의해 정의된다. 프록시 모바일 IPv4는 2008년 11월 자, K.Leung 외 저, draft-leung-mip4-proxy-mode-10.txt, "WiMAX Forum/3GPP2 Proxy Mobile IPv4"로 표제된, Internet-Draft에 의해 정의된다.
모바일 IPv4 또는 IPv6에 의해 정의된 홈 에이전트는 이동국이 그것의 현재 보조 어드레스(care-of address)를 등록하는 이동국의 홈 네트워크 상의 라우터이다. 프록시 모바일 IPv6에서, 홈 에이전트의 기능은 홈 에이전트의 기능뿐 아니라, 프록시 모바일 IPv6 프로토콜을 지원하는 추가적인 능력을 제공하는 LMA(local mobility anchor)로 제공된다. 따라서, 본원에서 사용되는 "홈 에이전트"는 모바일 IP 홈 에이전트 또는 프록시 모바일 IPv6 로컬 이동성 앵커를 지칭한다.
이동국이 상이한 서비스 도메인에 어태치되는 동안 이동국의 홈 에이전트에 이동국의 서비스들을 앵커링하는 다양한 상이한 실시예들이 제공된다. 도 1은 일 실시예에 따른 제1 해결책을 도시한다. 도 1에서, LTE 서비스 도메인(100) 및 기존의 서비스 도메인(102)을 포함하는 2개의 서비스 도메인들이 도시되었다. 도 1의 예에서, 기존의 서비스 도메인(102)은 3GPP2에 의해 정의된 코어 네트워크로 HRPD 무선 액세스 기술을 사용한다.
기존의 서비스 도메인(102)에서, 무선 액세스 네트워크(104)는 HRPD 기지 송수신국(BTS)(106), 및 이동국이 무선 액세스 네트워크(104)에 어태치될 때 인증, 인가, 및 과금을 수행하기 위한 AAA(authentication, authorization, and accounting) 서버(110)에 어태치된 액세스 네트워크(AN) 노드(108)를 포함한다.
무선 액세스 네트워크(104)는 인터넷, 인트라넷, 또는 애플리케이션 서버와 같은 외부 패킷 데이터 네트워크에 액세스를 제공하는 PDSN(패킷 데이터 서빙 노드)(112)에 연결된다. PDSN(112)은 CDMA 2000 네트워크의 컴포넌트이고, 무선 액세스 네트워크와 외부 패킷 데이터 네트워크 사이의 연결 포인트로 동작한다.
기존 서비스 도메인(102)은 또한 이동국의 홈 어드레스와 그것의 보조 어드레스(이동국이 방문(visited) 네트워크에 어태치될 때 이동국에 의해 사용되는 어드레스) 사이의 바인딩의 생성 및 유지를 가능하게 하는 홈 에이전트(HA)(116)를 포함한다. 홈 에이전트는 이동국에 제공되는, 3GPP2 서비스 네트워크(118)에 의해 제공되는 3GPP2 서비스들을 포함하는 서비스들을 관리한다. 3GPP2 서비스 네트워크는 3GPP2 서비스 네트워크(118)의 서비스가 이동국에 의해 액세스될 때, 인증, 인가, 및 과금 서비스들을 수행하는 서비스 제공자 AAA 서버(120)를 포함한다.
LTE 서비스 도메인(100)은 이동국(130)을 포함하며, 이동국에 의한 무선 액세스를 허용하는 E-UTRAN 무선 액세스 네트워크(120)를 포함한다. 추가로, LTE 서비스 도메인(100)은 사용자 데이터 패킷을 PDN(패킷 데이터 네트워크) 게이트웨이(126)에 라우팅 및 전달하는 서빙 게이트웨이(SGW)를 포함한다. PDN 게이트웨이(126)는 이동국으로부터 외부 패킷 데이터 네트워크로 이동국에 대한 데이터 트래픽의 출입의 포인트로써 연결을 제공한다. 서빙 게이트웨이는 상이한 SGW들이 선택되도록 E-UTRAN 무선 액세스 네트워크(120)의 상이한 액세스 포인트로 이동국(130)이 움직일 때, 3GPP간 이동을 위한 앵커 포인트이다.
용어 "서빙 게이트웨이" 및 "패킷 데이터 네트워크 게이트웨이"는 또한 (LTE 서비스 도메인이 아닌) 다른 유형의 서비스 도메인들에 적용될 수 있다. 더 일반적으로, 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이는 서비스 도메인과 외부 패킷 데이터 네트워크 사이의 연결을 설정하는 임의의 포인트를 지칭할 수 있다. 서빙 게이트웨이는 서비스 도메인 내에서 이동국의 이동을 관리하는 임의의 노드를 지칭할 수 있다.
LTE 서비스 도메인(100)의 다른 엔티티는 이동국에 대해 다양한 제어 서비스들을 제공하는 제어 노드인 이동 관리 엔티티(MME)(122)이다. 상기 서비스들의 예들은 이동국 추적하기, 이동국에 대한 페이징(paging) 절차 제공하기 등을 포함한다. MME(122)는 또한 베어러 활성화 및 비활성화 프로세스에 관련되고, 이동국이 처음으로 E-UTRAN 무선 액세스 네트워크(120)에 어태치될 때에 이동국에 대한 SGW를 선택하는 데에 책임이 있다.
도 1에 도시된 실시예에 따라, 링크(128)는 E-UTRAN 무선 액세스 네트워크(120)에 어태치된 이동국(130)이 (LTE 도메인(100)의 노드에서 앵커링되기 보다는) 홈 에이전트(116)에 의해 앵커링되도록 하기 위해 SGW(124)와 홈 에이전트(116) 사이에서 제공된다. 이러한 방식으로, 기존의 서비스 도메인(102)의 네트워크(118)에 의해 제공되는 3GPP2 서비스들은 E-UTRAN 무선 액세스 네트워크(120)에 어태치되는 이동국(130)에 계속 사용가능할 수 있다.
이동국(130)이 기존의 서비스 도메인(102)의 홈 에이전트(116)에 의해 앵커링 될 수 있는 두 가지 환경이 있다. 제1 환경에서, 이동국(130)은 기존의 서비스 도메인(102)의 HRPD 무선 액세스 네트워크(104) 또는 LTE 서비스 도메인(100)의 E-UTRAN 무선 액세스 네트워크(120)에 어태치할 수 있는 이중 모드 이동국이다. 제2 환경에서, 이동국(130)은 E-UTRAN 무선 액세스 네트워크(120)에만 어태치될 수 있는 LTE-전용 이동국일 수 있다.
이동국(130)이 처음으로 E-UTRAN 액세스 네트워크(120)에 어태치할 때, 이동국(130)은 E-UTRAN 액세스 절차에 기초하여 액세스 인증을 수행한다. 이 액세스 인증 절차의 일부로서, SGW(124)는 이동국(130)과 연관된 홈 에이전트 IP 어드레스(홈 에이전트(116)의 IP 어드레스)를 포함하는 사용자 정보를 수신한다. SGW(124)에 의해 수신되는 사용자 정보의 다른 파라미터들은 사용자 NAI(network access identifier), 지원되는 APN(access point name; 베어러 서비스들을 식별하는 데에 사용되는 명칭들), 사용자 프로필, 이동 보안 연관 파라미터들 등을 포함할 수 있다.
사용자 정보의 수신시에, SGW(124)는 프록시 모바일 IPv4에 의해 정의된 프록시 RRQ(registration request)일 수 있는 등록 요청을, SGW(124)와 홈 에이전트(116) 사이의 링크(128)를 통해 이동국(130) 대신에 홈 에이전트(116)로 보낼 수 있다(150). SGW(124)가 이동국 액세스 인증 프로세스의 일부로서 홈 에이전트의 IP 어드레스를 수신했을 때부터 SGW(124)가 홈 에이전트(116)의 IP 어드레스를 갖는다는 것을 유의해야 한다. SGW(124)로부터 (프록시 모바일 IPv4를 지원하는 링크일 수 있는) 링크(128)를 통해 프록시 RRQ의 수신 시에, 홈 에이전트(116)는 이동국의 세션을 등록한다. 추가적으로, 홈 에이전트(116)는 이동국이 사용할 수 있는 세션에 대해 IP 어드레스를 할당한다(152).
홈 에이전트(116)는 링크(128)를 통해 SGW(124)에 다시 등록 응답 메시지(예를 들면, 프록시 RRP)를 보낸다(154). 프록시 RRP 메시지는 이동국에 대해 할당된 IP 어드레스를 포함한다. 프록시 RRP 메시지에 응답하여, SGW(124)는 E-UTRAN 액세스 절차를 따라 E-UTRAN 무선 액세스 네트워크(120)를 거쳐 이동국(130)에 IP 어드레스를 전달한다(156).
홈 에이전트(116)의 관점으로부터, SGW(124)는 기존의 서비스 도메인(102)의 PDSN(112)과 유사한 PDSN인 것처럼 보인다는 것을 유의해야 한다.
이동국이 E-UTRAN 무선 액세스 네트워크(120)를 가로질러 움직일 때마다(예를 들면, 상이한 기지국들 사이에서 움직임), 소스 SGW로부터 타겟 SGW로의 이전(transfer)이 수행되어야만 할 수도 있다. SGW간 이전에 있어서, 일부 실시예들에 따른 시스템은 타겟 SGW가, 이동성을 유지하고 3GPP2 서비스 인프라로 액세스하기 위해, 홈 에이전트(116)가 동일한 IP 어드레스를 이동국으로 할당하게 하는 프록시 RRQ를 홈 에이전트(116)에 발행하도록, 타겟 SGW가 이동국의 홈 에이전트(116)의 IP 어드레스를 수신할 것을 보장한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예를 지원하는 구성을 도시한다. 이 제2 실시예에서, SGW(124)와 홈 에이전트(116) 사이에 링크(128)를 설정하는 대신에(도 1), 링크(202)가 PDN 게이트웨이(126)와 홈 에이전트(116) 사이에 설정된다. 도 2에 도시된 노드들은 도 1에 도시된 것과 동일한 노드들이다. 링크(202)는 PDN 게이트웨이(126)와 홈 에이전트(116) 사이에서 프록시 모바일 IPv4 및 IP-인(in)-IP 터널링을 지원한다. IP-인-IP 터널링은 다른 IP 패킷의 페이로드(payload)에서 하나의 IP 패킷을 캡슐화(encapsulating)하는 것을 지칭한다.
도 2의 구성을 사용하는 제2 해결책에서, PDN 게이트웨이(126)는 프록시 모바일 IPv4 모바일 액세스 게이트웨이(MAG) 또는 프록시 이동 에이전트(PMA) 기능을 지원한다. PMA는 MAG에 어태치된 이동국에 대한 이동과 관련된 시그널링을 관리한다. MAG는 이동국을 대신해서 이동 관리를 수행한다. MAG는 또한 이동국이 각각의 MAG의 커버리지 영역 사이를 가로지를 때 MAG와 다른 MAG 사이의 핸드오버가 수행될 수 있도록 이동국의 움직임을 추적한다.
이동국이 E-UTRAN 액세스 절차에 기초하여 액세스 인증을 수행한 후에, SGW(124)는 PDN 게이트웨이(126)의 IP 어드레스 및 도 1과 관련되어 전술된 다른 파라미터들을 포함하는 사용자 정보를 수신한다. 상기 정보를 수신 시에, SGW(124)는 PDN 게이트웨이(126)에서 이동국에 대한 IP 세션을 설정하는 3GPP 절차를 따른다. 이것은 이동국에 대한 IP 어드레스를 요청하는 프록시 바인딩 업데이트(PBU) 메시지를 보내는 것과 같이, 프록시 모바일 IPv6에 의해 정의된 바인딩 절차(210)를 사용함으로써 달성될 수 있다.
PDN 게이트웨이(126)가 프록시 바인딩 업데이트 메시지를 수신할 때, PDN 게이트웨이(126)는 대역외(out-of-band) 시그널링 또는 정적 설정(static configuration)을 사용함으로써, 이동국에 대한 IP 세션을 앵커링하기로 되어있는 홈 에이전트의 IP 어드레스를 찾는다. 대역외 시그널링은 홈 에이전트를 선택하는 AAA 서버에 액세스함으로써 수행될 수 있다. 이와 달리, PDN 게이트웨이(126)는 PDN 게이트웨이(126)가 (로드 균형을 위한) 선택을 할 수 있는 다수의 홈 에이전트를 구비할 수 있다. 또 다른 대안으로, PDN 게이트웨이(126)가 특정한 홈 에이전트를 사용해야 하는 정적 설정이 제공된다.
홈 에이전트(116)의 IP 어드레스를 획득 시에, PDN 게이트웨이(126)는 이동국에 IP 어드레스를 할당하고 PDN 게이트웨이(126)에서 종료되는 사용자 세션의 프록시 CoA(care-of-address)로의 바인딩을 생성하도록 홈 에이전트(116)에 프록시 RRQ 메시지를 보낸다(212).
홈 에이전트(116)가 프록시 RRQ 메시지를 수신할 때, 홈 에이전트(116)는 프록시 RRQ 메시지를 검증하고 성공적이라면, 홈 에이전트(116)는 세션에 대한 IP 어드레스를 할당할 것이고(214) 그것은 프록시 RRP 메시지로 PDN 게이트웨이(126)에 리턴된다(216). 홈 에이전트(116)는 또한 PDN 게이트웨이(126)에 속한 사용자, 그것의 홈 어드레스, 및 프록시 CoA에 대한 바인딩을 생성한다.
PDN 게이트웨이(126)가 홈 에이전트(116)로부터 이동국의 IP 어드레스가 포함된 프록시 RRP 메시지를 수신할 때, PDN 게이트웨이(126)는 SGW(124)에 IPv6 홈 네트워크 프리픽스(HNP)와 같은 다른 파라미터들과 함께 (바인딩 절차(210)의 일부로서) 할당된 홈 IP 어드레스로 프록시 바인딩 확인(PBA)을 보낸다. HNP는 프록시 모바일 IP 도메인에 대해 이동국의 인터페이스에 할당되고, HNP는 인터페이스의 어드레스를 드라이브하는 데에 사용될 수 있다.
PDN 게이트웨이(126)는 홈 에이전트 IP 어드레스로 이동국의 현재 BCE(바인딩 캐시 엔트리)를 업데이트한다. 이동국의 프록시 BCE에 링크된 별개의 바인딩을 생성하는 것이 가능하다.
SGW(124)가 PDN 게이트웨이(126)로부터 프록시 바인딩 확인 메시지를 수신할 때, SGW(124)는 E-UTRAN 액세스 절차를 따라 이동국(130)에 IP 어드레스 및 가능하면 홈 네트워크 프리픽스를 전달한다(218).
홈 에이전트(116)의 관점에서 볼 때, PDN 게이트웨이(126)는 기존의 서비스 도메인(102)의 PDSN(112)과 유사한 PDSN으로 보인다는 것의 유의해야 한다.
이동국이 SGW 간 이전을 야기하며 E-UTRAN 무선 액세스 네트워크(120)를 가로질러 이동할 때마다, 시스템은 이동국(130)과 그것의 현재 홈 에이전트의 바인딩을 유지하도록 현재 PDN 게이트웨이(126)의 IP 어드레스를 수신할 것이다. 타겟 SGW는 전술된 절차를 개시할 것이고, 이는 홈 에이전트(116)가 동일한 IP 어드레스를 사용하여 IP 이동성 및 접속을 유지하도록 이동국(130)에 동일한 IP 어드레스를 할당하게 한다.
이동국(130)이 E-UTRAN 무선 액세스 네트워크(120)로부터 HRPD 무선 액세스 네트워크(104)로 이동한다면, 시스템은 이동국(130)의 IP 세션을 유지하고 앵커링하도록 현재 홈 에이전트(116)의 어드레스를 PDSN(112)에 제공할 것이다. PDSN(112)이 다음으로 홈 에이전트(116)에 프록시 RRQ를 보낼 때, 홈 에이전트(116)는 PDN 게이트웨이(126) 대신에 PDSN(112)을 가리키는 새로운 프록시 CoA와의 이동국 바인딩을 업데이트한다.
다른 바람직한 실시예에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이, GRE(Generic Routing Encapsulation) 터널이 PDN 게이트웨이(126) 및 홈 에이전트(116) 사이의 링크(302)에서 사용된다. GRE는 가상 점대점(point-to-point) 링크를 생성하는 IP 터널내에서 다양한 네트워크 레이어 프로토콜 패킷 유형들을 캡슐화할 수 있는 터널링 프로토콜이다. GRE는 2000년 9월 자 "Key and Sequence Number Extensions to GRE"로 표제된 RFC 2890으로 업데이트된, 2000년 3월 자 "Generic Routing Encapsulation(GRE)"로 표제된 RFC 2784에 기재되었다.
일부 구현들에서, 이 실시예에 따라 해결책을 지원하도록 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 기능이 PDN 게이트웨이(126) 및 홈 에이전트(116)에서 지원된다. DHCP는 DHCP 서버로부터 DHCP 클라이언트에 관한 구성 정보를 획득하기 위해 디바이스들(DHCP 클라이언트라고 지칭됨)에 의해 사용되는 네트워크 애플리케이션 프로토콜이다. IPv4 네트워크를 위한 DHCP는 1997년 3월 자 "Dynamic Host Configuration Protocol"로 표제된 RFC 2131에 기재되었다. IPv6 네트워크를 위한 DHCP는 2003년 7월 자 "Dynamic Host Configuration Protocol for IPv6(DHCPv6)"로 표제된 RFC 3315에 기재되었다.
PDN 게이트웨이(126)는 DHCP 클라이언트 기능을 지원하고, 홈 에이전트(116)는 DHCP 릴레이 기능 또는 DHCP 서버 기능을 지원한다. PDN 게이트웨이(126)와 홈 에이전트(116) 사이의 DHCP 클라이언트와 서버 기능이 외부에는 보이지 않기 때문에, 벤더용(vendor-specific) 정보가 GRE 키와 같은 DHCP 프로토콜을 사용하여 PDN 게이트웨이(126)와 홈 에이전트(116) 사이에서 통신될 수 있다.
도 1 및 도 2에 연관된 실시예와 같이, E-UTRAN 액세스 절차에 기초한 이동국에 의한 액세스 인증 때문에, SGW(124)는 PDN 게이트웨이(126)의 IP 어드레스와 사용자 NAI, 지원되는 APN, 사용자 프로필 등과 같은 다른 파라미터를 포함하는 사용자 정보를 수신한다. SGW(124)가 PDN 게이트웨이(126)의 IP 어드레스를 포함하는 상기 정보를 수신할 때, SGW는 PDN 게이트웨이(126)에서 이동국에 대한 IP 세션을 설정하는 3GPP 절차를 따른다. 예를 들면, 이것은 PDN 게이트웨이(126)에 IP 어드레스(및 가능하면 IPv6 홈 네트워크 프리픽스)를 요청하는 프록시 바인딩 업데이트 메시지를 (프록시 모바일 IPv6에 따라) 보내는 단계를 포함하는 바인딩 절차(310)를 사용함으로써 달성될 수 있다.
SGW(124)로부터 프록시 바인딩 업데이트 메시지를 수신할 때, 대역외 시그널링 또는 정적 설정을 사용하는 PDN 게이트웨이(126)는 이동국의 IP 세션을 앵커하도록 되어있는 홈 에이전트(116)의 IP 어드레스를 찾을 수 있다. PDN 게이트웨이(126)는 홈 에이전트(116)와 통신하는 데에 사용되는 링크(302) 상의 정적 GRE 터널을 확인한다. GRE 터널이 존재하지 않으면, PDN 게이트웨이(126)는 GRE 터널의 설정을 개시할 것이다.
다음으로, PDN 게이트웨이(126)는 GRE 터널 상에서 홈 에이전트(116)에 DHCP 요청을 보낸다(312). DHCP 요청은 사용자 식별 및 IP 어드레스 할당 요청을 포함한다. 선택적으로, DHCP 요청은 IP 프라이빗(private) 어드레스 오버래핑이 지원되는 경우 GRE 키에 대한 요청을 또한 포함할 수 있다.
홈 에이전트(116)가 DHCP 요청을 수신할 때, 홈 에이전트는 IP 어드레스를 (DHCP 서버 기능의 일부로서) 로컬하게 할당하거나(314) 이동국에 대한 IP 어드레스를 할당하는 다른 DHCP 서버로부터 정보를 획득하기 위해 DHCP 릴레이 기능을 사용한다.
이동국의 IP 어드레스가 할당될 때, 홈 에이전트(116)는 사용자 NAI와 이동국의 홈 IP 어드레스의 바인딩, 및 이 세션/IP 어드레스가 속한 GRE 터널 인터페이스(DHCP 요청을 보낸 PDN 게이트웨이(126))를 유지한다.
홈 에이전트(116)는 312에서 보내진 DHCP 요청에 응답하는 DHCP 응답을 보낸다(316). PDN 게이트웨이(126)가 DHCP 응답을 수신할 때, PDN 게이트웨이(126)는 새롭게 할당된 IP 어드레스로 이동국의 BCE를 업데이트하고, 홈 에이전트 IP 어드레스는 현재 GRE 터널 인터페이스로 업데이트된다.
SGW(124)로부터의 프록시 바인딩 업데이트 메시지에 응답하여, PDN 게이트웨이(126)는 할당된 홈 IP 어드레스 및 (가능하면 IPv6 홈 네트워크 프리픽스를 포함하는) 다른 파라미터들을 갖는 프록시 바인딩 확인 메시지를 SGW(124)에 보낸다(바인딩 절차(310)의 일부). PDN 게이트웨이(126)로부터 프록시 바인딩 확인 메시지를 수신 시에, SGW(124)는 E-UTRAN 액세스 절차를 사용하여, 이동국에 할당된 IP 어드레스(및 가능하면 홈 네트워크 프리픽스)를 전달한다(318).
E-UTRAN 무선 액세스 네트워크(120) 내의 셀들을 거쳐 이동국이 이동하여 SGW 간 이전이 발생하는 경우에, 타겟 SGW는 이동국과 그것의 홈 에이전트의 바인딩을 유지하기 위해 현재 이동국의 PDN 게이트웨이 IP 어드레스를 수신할 것이다. 홈 에이전트는 동일한 IP 어드레스를 사용하여 IP 이동성 및 접속을 유지하기 위해 동일한 이동국에 동일한 IP 어드레스를 할당할 것이다.
이동국이 HRPD 액세스 네트워크(104)로 움직이면, 시스템은 이동국의 IP 세션을 유지하고 앵커링하도록 현재 홈 에이전트를 PDSN(112)에 제공할 것이다. PDSN(112)이 홈 에이전트(116)에 프록시 RRQ 메시지를 보낼 때, 홈 에이전트(116)는 DHCP 프로토콜을 사용하여 PDN 게이트웨이(126)로 GRE 터널을 거쳐 설정되는 것들을 포함하는 이동국 바인딩들의 리스트를 확인한다. 동일한 사용자 NAI가 이미 IP 어드레스에 할당되었다면, 홈 에이전트(116)는 PDN 게이트웨이(126) 대신에 PDSN(112)을 가리키는 새로운 보조 어드레스를 갖는 이동국 바인딩을 업데이트한다.
도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 네트워크들의 일부인 노드들의 블록도이다. 제1 서비스 도메인 노드(400)는 LTE 서비스 도메인(100)의 노드일 수 있고, 홈 에이전트 노드(402)는 도 1 내지 도 3의 홈 에이전트(116)를 포함하는 노드이다. "노드"는 임의의 컴퓨팅/프로세싱 어셈블리를 지칭한다. 예를 들면, 제1 서비스 도메인 노드(400)는 도 1 내지 도 3의 SGW(124) 또는 PDN 게이트웨이(126)일 수 있다.
도 4의 예에서, 제1 서비스 도메인 노드(400)는 프로세서(406) 상에서 실행가능한 소프트웨어(404)를 포함한다. 소프트웨어(404)는 전술된 SGW(124) 및/또는 PDN 게이트웨이(126)의 작업을 수행하는 다양한 소프트웨어 모듈들을 포함한다. 프로세서는 저장 매체(410), 및 제1 서비스 도메인 노드(400)가 홈 에이전트 노드(402)와 통신하게 하는 인터페이스(408)에 연결된다.
홈 에이전트 노드(402)는 전술된 홈 에이전트(116)의 다양한 작업들을 수행하는 프로세서(416) 상의 실행가능한 소프트웨어(414)를 포함한다. 프로세서(416)는 홈 에이전트 노드(402)가 제1 서비스 도메인 노드(400)와 통신하게 하는 인터페이스(418) 및 저장 매체(420)에 연결된다.
소프트웨어(404, 414)의 명령어들은 각각 프로세서들(406, 416) 상의 실행을 위해 각각의 저장 매체(410, 420)로부터 로드될 수 있다. 프로세서는 마이크로프로세서들, 마이크로컨트롤러들, (하나 이상의 마이크로프로세서들 또는 마이크로컨트롤러들을 포함하는) 프로세서 모듈들 또는 서브시스템들, 또는 다른 제어 또는 컴퓨팅 디바이스들을 포함한다. "프로세서"는 단일 컴포넌트 또는 복수의 컴포넌트(예를 들면, 하나의 CPU 또는 다수의 CPU)를 지칭할 수 있다.
(소프트웨어의) 데이터 및 명령어들은 하나 이상의 컴퓨터 판독가능한 또는 컴퓨터 사용가능한 저장 매체로 구현되는 각각의 저장 디바이스들에 저장된다. 저장 매체는 DRAM 또는 SRAM(dynamic or static random access memory), EPROM(erasable and programmable read-only memory), EEPROM(electrically erasable and programmable read-only memory) 및 플래시 메모리와 같은 반도체 메모리 디바이스들; 고정형 플로피 및 제거가능한 디스크들과 같은 자기 디스크들; 및 CD(compact disk) 또는 DVD(digital video disk)와 같은 광학 매체를 포함하는 상이한 형태의 메모리들을 포함한다.
전술한 설명에서, 다양한 세부사항들이 본 발명의 이해를 제공하도록 나열되었다. 그러나, 당업자들에 의해 본 발명이 이러한 세부사항 없이도 실행될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 본 발명이 제한된 수의 실시예들로 개시된 반면에, 당업자들은 그것들로부터의 다양한 치환 및 변형을 이해할 것이다. 첨부된 청구범위는 그러한 치환 및 변형을 본 발명의 진정한 사상 및 범위 내에서 커버하도록 의도되었다.

Claims (20)

  1. 제1 서비스 도메인에서 동작하는 이동 장치가 제2 서비스 도메인에 앵커링된 하나 이상의 서비스에 액세스할 수 있도록 하는 방법으로서, 상기 방법은 상기 제1 서비스 도메인과 연관된 패킷 데이터 네트워크(PDN) 게이트웨이에 의해 수행되고, 상기 방법은,
    상기 제1 서비스 도메인에 포함된 제1 서빙 게이트웨이(SGW)와 연관된 메시징(messaging)을 홈 에이전트로 송신하는 단계 - 상기 메시징 중 적어도 일부는 상기 제1 서비스 도메인의 무선 액세스 네트워크에 어태치된 이동국에 대한 제1 IP(Internet Protocol) 어드레스의 할당을 요구하는 것과 연관되고, 상기 홈 에이전트는 상기 제1 서비스 도메인과 상이한 무선 액세스 네트워크 유형과 연관된 제2 서비스 도메인에 있고, 상기 송신하는 단계는 GRE(Generic Routing Encapsulation) 터널을 통해 상기 메시징 중 적어도 하나의 메시지를 송신하는 단계를 포함함 -;
    상기 제1 SGW 및 상기 PDN 게이트웨이와 연관된 제1 프록시 바인딩을 결과적으로 가능하게 하는, 상기 제2 서비스 도메인에서 상기 이동국에 할당되는 상기 제1 IP 어드레스를 상기 홈 에이전트로부터 수신하는 단계 - 상기 제1 IP 어드레스는 상기 메시징에 응답하여 할당되고, 상기 제1 프록시 바인딩은 상기 제2 서비스 도메인에서 상기 이동국으로 제공되는 앵커링 서비스들을 결과적으로 가능하게 함 -;
    상기 제1 서비스 도메인에 포함된 제2 서빙 게이트웨이(SGW)와 연관된 메시징을 상기 홈 에이전트로 송신하는 단계; 및
    상기 제2 SGW와 제2 프록시 바인딩을 유지하는 단계 - 상기 제2 프록시 바인딩은 상기 홈 에이전트에 의해 상기 이동국으로 할당되는 것과 동일한 제1 IP 어드레스를 사용하는 것에 적어도 부분적으로 기초함 -
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 홈 에이전트와 통신하기 위해 사용할 제2 IP 어드레스를 결정하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 홈 에이전트와 통신하기 위해 사용할 상기 제2 IP 어드레스를 결정하는 단계는, 로드 균형에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 홈 에이전트를 복수의 홈 에이전트로부터 선택하는 단계를 포함하는 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 홈 에이전트와 통신하기 위해 사용할 상기 제2 IP 어드레스를 결정하는 단계는, 상기 홈 에이전트를 선택하기 위하여 서버와 대역외(out-of-band) 시그널링을 사용하는 단계를 포함하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    메시징을 상기 홈 에이전트로 송신하는 단계는, 적어도 일부 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 메시징을 송신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 메시징을 상기 홈 에이전트로 송신하는 단계에 앞서,
    현재 GRE 터널이 상기 PDN 게이트웨이 및 상기 홈 에이전트 사이에 존재하는지 여부를 결정하는 단계; 및
    현재 GRE 터널이 상기 PDN 게이트웨이 및 상기 홈 에이전트 사이에 존재하지 않는다고 결정하는 것에 응답하여, GRE 터널을 설정하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 서비스 도메인은 Evolved UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) Terrestrial Radio Access Network(E-UTRAN) 무선 네트워크를 포함하는 방법.
  8. 제1 서비스 도메인과 연관되고 상기 제1 서비스 도메인에서 동작하는 이동 장치가 제2 서비스 도메인에 앵커링된 하나 이상의 서비스에 액세스할 수 있도록 하게 구성된 패킷 데이터 네트워크(PDN) 게이트웨이 장치로서,
    적어도 하나의 프로세서; 및
    프로세서에 의해 실행 가능한 명령들을 포함하는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 저장 메모리 장치
    를 포함하고,
    상기 명령들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의한 실행에 응답하여, 상기 PDN 게이트웨이 장치로 하여금,
    상기 제1 서비스 도메인에 포함된 제1 서빙 게이트웨이(SGW)와 연관된 메시징(messaging)을 홈 에이전트로 송신하는 것 - 상기 메시징 중 적어도 일부는 상기 제1 서비스 도메인의 무선 액세스 네트워크에 어태치된 이동국에 대한 제1 IP(Internet Protocol) 어드레스의 할당을 요구하는 것과 연관되고, 상기 홈 에이전트는 상기 제1 서비스 도메인과 상이한 무선 액세스 네트워크 유형과 연관된 제2 서비스 도메인에 있고, 상기 송신은 GRE(Generic Routing Encapsulation) 터널을 통해 상기 메시징 중 적어도 하나의 메시지를 송신하는 것을 포함함 -;
    상기 제1 SGW 및 상기 PDN 게이트웨이 장치와 연관된 제1 프록시 바인딩을 결과적으로 가능하게 하는, 상기 제2 서비스 도메인에서 상기 이동국에 할당되는 상기 제1 IP 어드레스를 상기 홈 에이전트로부터 수신하는 것 - 상기 제1 IP 어드레스는 상기 메시징에 응답하여 할당되고, 상기 제1 프록시 바인딩은 상기 제2 서비스 도메인에서 상기 이동국으로 제공되는 앵커링 서비스들을 결과적으로 가능하게 함 -;
    상기 제1 서비스 도메인에 포함된 제2 서빙 게이트웨이(SGW)와 연관된 메시징을 상기 홈 에이전트로 송신하는 것; 및
    상기 제2 SGW와 제2 프록시 바인딩을 유지하는 것 - 상기 제2 프록시 바인딩은 상기 홈 에이전트에 의해 상기 이동국으로 할당되는 것과 동일한 제1 IP 어드레스를 사용하는 것에 적어도 부분적으로 기초함 -
    을 포함하는 동작들을 수행할 수 있게 하도록 구성된 PDN 게이트웨이 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 PDN 게이트웨이 장치는,
    상기 홈 에이전트와 통신하기 위해 사용할 제2 IP 어드레스를 결정하는 것
    을 포함하는 동작들을 수행하도록 더 구성된 PDN 게이트웨이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 홈 에이전트와 통신하기 위해 사용할 상기 제2 IP 어드레스를 결정하는 것은, 로드 균형에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 홈 에이전트를 복수의 홈 에이전트로부터 선택하는 것을 포함하는 PDN 게이트웨이 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 홈 에이전트와 통신하기 위해 사용할 상기 제2 IP 어드레스를 결정하는 것은, 상기 홈 에이전트를 선택하기 위하여 서버와 대역외(out-of-band) 시그널링을 사용하는 것을 포함하는 PDN 게이트웨이 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    메시징을 상기 홈 에이전트로 송신하는 것은, 적어도 일부 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 메시징을 송신하는 것을 더 포함하는 PDN 게이트웨이 장치.
  13. 제8항에 있어서, 상기 PDN 게이트웨이 장치는, 메시징을 상기 홈 에이전트로 송신하는 것에 앞서,
    현재 GRE 터널이 상기 PDN 게이트웨이 장치 및 상기 홈 에이전트 사이에 존재하는지 여부를 결정하는 것; 및
    현재 GRE 터널이 상기 PDN 게이트웨이 장치 및 상기 홈 에이전트 사이에 존재하지 않는다고 결정하는 것에 응답하여, GRE 터널을 설정하는 것
    을 포함하는 동작들을 수행하도록 더 구성된 PDN 게이트웨이 장치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 제1 서비스 도메인은 Evolved UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) Terrestrial Radio Access Network(E-UTRAN) 무선 네트워크를 포함하는 PDN 게이트웨이 장치.
  15. 프로세서에 의해 실행 가능한 명령들을 포함하는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 저장 메모리 장치로서,
    상기 명령들은, 제1 서비스 도메인과 연관된 패킷 데이터 네트워크(PDN) 게이트웨이 장치의 적어도 하나의 프로세서에 의한 실행에 응답하여, 상기 제1 서비스 도메인에서 동작하는 이동 장치가 제2 서비스 도메인에 앵커링된 하나 이상의 서비스에 액세스할 수 있게 하도록, 상기 PDN 게이트웨이 장치로 하여금,
    상기 제1 서비스 도메인에 포함된 제1 서빙 게이트웨이(SGW)와 연관된 메시징(messaging)을 홈 에이전트로 송신하는 것 - 상기 메시징 중 적어도 일부는 상기 제1 서비스 도메인의 무선 액세스 네트워크에 어태치된 이동국에 대한 제1 IP(Internet Protocol) 어드레스의 할당을 요구하는 것과 연관되고, 상기 홈 에이전트는 상기 제1 서비스 도메인과 상이한 무선 액세스 네트워크 유형과 연관된 제2 서비스 도메인에 있고, 상기 송신은 GRE(Generic Routing Encapsulation) 터널을 통해 상기 메시징 중 적어도 하나의 메시지를 송신하는 것을 포함함 -;
    상기 제1 SGW 및 상기 PDN 게이트웨이 장치와 연관된 제1 프록시 바인딩을 결과적으로 가능하게 하는, 상기 제2 서비스 도메인에서 상기 이동국에 할당되는 상기 제1 IP 어드레스를 상기 홈 에이전트로부터 수신하는 것 - 상기 제1 IP 어드레스는 상기 메시징에 응답하여 할당되고, 상기 제1 프록시 바인딩은 상기 제2 서비스 도메인에서 상기 이동국으로 제공되는 앵커링 서비스들을 결과적으로 가능하게 함 -;
    상기 제1 서비스 도메인에 포함된 제2 서빙 게이트웨이(SGW)와 연관된 메시징을 상기 홈 에이전트로 송신하는 것; 및
    상기 제2 SGW와 제2 프록시 바인딩을 유지하는 것 - 상기 제2 프록시 바인딩은 상기 홈 에이전트에 의해 상기 이동국으로 할당되는 것과 동일한 제1 IP 어드레스를 사용하는 것에 적어도 부분적으로 기초함 -
    을 포함하는 동작들을 수행할 수 있게 하도록 구성된 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 저장 메모리 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 프로세서에 의해 실행 가능한 명령들은 상기 PDN 게이트웨이 장치로 하여금,
    상기 홈 에이전트와 통신하기 위해 사용할 제2 IP 어드레스를 결정하는 것
    을 포함하는 동작들을 수행할 수 있게 하도록 더 구성된 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 저장 메모리 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 홈 에이전트와 통신하기 위해 사용할 상기 제2 IP 어드레스를 결정하는 것은, 로드 균형에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 홈 에이전트를 복수의 홈 에이전트로부터 선택하는 것을 포함하는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 저장 메모리 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 홈 에이전트와 통신하기 위해 사용할 상기 제2 IP 어드레스를 결정하는 것은, 상기 홈 에이전트를 선택하기 위하여 서버와 대역외(out-of-band) 시그널링을 사용하는 것을 포함하는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 저장 메모리 장치.
  19. 제15항에 있어서,
    메시징을 상기 홈 에이전트로 송신하는 것은, 적어도 일부 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 메시징을 송신하는 것을 더 포함하는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 저장 메모리 장치.
  20. 제15항에 있어서, 상기 프로세서에 의해 실행 가능한 명령들은 상기 PDN 게이트웨이 장치로 하여금, 메시징을 상기 홈 에이전트로 송신하는 것에 앞서,
    현재 GRE 터널이 상기 PDN 게이트웨이 장치 및 상기 홈 에이전트 사이에 존재하는지 여부를 결정하는 것; 및
    현재 GRE 터널이 상기 PDN 게이트웨이 장치 및 상기 홈 에이전트 사이에 존재하지 않는다고 결정하는 것에 응답하여, GRE 터널을 설정하는 것
    을 포함하는 동작들을 수행할 수 있게 하도록 더 구성된 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 저장 메모리 장치.
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